如何把垃圾变成再生能源

开发城市垃圾能源，利用城市垃圾发电，化害为利，变废为宝，不仅减少了垃圾对环境的污染，还为解决当今能源匮乏问题开创了新路，是解决日益增多的城市环境污染和日渐短缺的常规能源的一种最佳选择。专家们预言，垃圾发电在21世纪将成为能源市场的一名新主角。

垃圾，是人类在生产和生活中遗弃的废料。随着世界经济的发展，人口的急剧增长，工业和生活垃圾越来越多。目前全球每年产生的垃圾总量达450亿吨，约人均8吨。其中，全球每年新增垃圾100多亿吨，递增速度高达8％~10％。如此丰富的垃圾资源已成为全球科技界开发的又一新领域。

随着人们环保意识的增强，绿色运动的兴起及全球能源短缺向人类亮出“黄牌”警告，城市垃圾的科学处理与合理利用，成为目前科技界高度重视的研究课题。世界各国科学家在寻求处理城市垃圾和开发利用各种新能源的途径中，发现被废弃的城市垃圾也是一种很有利用价值的新能源。

科学研究表明，在城市垃圾中，蕴藏着大量的二次能源物质——有机可燃物，其含有的可燃物的比例和发热值相当高。如通常城市生活垃圾中的灰渣，可燃物占27％；菜类可燃物占23.5％；纸类可燃物占84.4％；塑料可燃物占88％。综合起来，大约2吨垃圾燃烧的热量就相当于1吨煤燃烧时所发出的热量。因此，能源专家认为，一座城市的垃圾，就像一座低品位的“露天矿山”，可以无限期地进行开发。而开发使用最经济有效的方法，就是开发城市垃圾发电。

城市垃圾能源的利用作为一项新兴的能源产业，近年来，迅速在全球蓬勃发展。目前，美、日、法、英、德、荷兰、意大利等工业发达国家都将垃圾发电列入国家“议事日程”，投入大量资金和人力，运用现代高科技手段，大规模地开发城市垃圾发电新技术，并使其趋于商业化。目前，全球有800多座形形色色的垃圾发电站在运行。德国1995年垃圾发电厂有67座；美国有170多座垃圾发电厂；日本目前有垃圾发电厂125座，总发电能力450兆瓦，到2010年垃圾发电厂将达200座以上，总发电能力10吉瓦(10×109瓦)；英国将有50％以上垃圾用于发电。因此，城市垃圾发电作为一种新能源，其开发前景广阔。

当前利用城市垃圾发电，有多种途径。一种是利用城市垃圾填埋制取沼气，进行发电，而更主要的是将垃圾用焚烧炉燃烧的余热进行发电，再就是将垃圾制成固体燃料直接燃烧进行发电。

城市垃圾的处理，以往大多是运往郊区进行密封填埋。随着现代生物工程高技术的发展，如今采用微生物工程新技术，用厌氧细菌进行发酵处理，通过生物降解作用，就可以制取沼气。每吨生活垃圾可产生400立方米的沼气。再利用沼气进行发电，所发电量并入电网供使用。因而垃圾“沼气田”应运而生，且“沼气田”发电前景看好。

利用垃圾“沼气田”发电，可以说是当前技术成熟、投资少、造价低、使用管理方便，备受各发达国家青睐的一种城市垃圾处理途径。荷兰1991年就已颁布城市垃圾沼气发电计划，并投资8000多万美元，建造了几座大型沼气发电厂。荷兰北部威达斯特垃圾沼气田，储有1500万吨生活垃圾，每小时可产沼气5000立方米，可转化为4.5兆瓦的电能。法国在梅斯举行了“欧洲发酵垃圾开发大会”，提出加快利用垃圾生产沼气发电的计划。芬兰首座垃圾沼气田发电厂在万塔建成投产，已填埋103万吨垃圾，在今后10年内可产3000万立方米的沼气用于发电。英国目前垃圾沼气田发电能力达18兆瓦。英国能源部拟将在10年内再投资1.5亿英镑兴建一批垃圾沼气田发电厂。而美国伊利诺斯州的垃圾沼气田发电厂，占地61公顷，填埋180万吨垃圾，发电能力1600千瓦，相当于每年用2.8万桶石油的发电量。日本在干叶县建成的4.2万平方米的垃圾沼气田发电厂，年发电量达1.1万千瓦时。

建立垃圾焚烧厂，将垃圾进行焚烧处理，早已在各工业发达国家使用，而在焚烧过程中，回收其热能，并用于发电，实现垃圾焚烧能源化，还是近年的事。

这是由于城市垃圾填埋处理，占地面积大，有污染。而采用垃圾焚化处理，不仅焚烧后，垃圾剩下的体积和重量减少，占地面积也小。同时焚烧清除了有害物质，并通过烟气净化系统处理后，能防止空气污染。随着现代热能新技术的发展，可将垃圾在焚烧过程中产生的热量经回收系统处理后，推动汽轮发电机发电，并入电网供使用。因此，采用焚烧法处理垃圾进行发电，是目前世界上发达国家的重要发展趋势。

此外，不少国家还积极开展将垃圾制成固体燃料，或用工业垃圾直接燃烧，进行发电。印度在马德拉斯市兴建一座垃圾浓缩燃料电厂，其日处理垃圾燃料60吨，发电能力5兆瓦。英国在苏格兰建成每年可焚烧800万只废旧轮胎的垃圾热电厂，向2.5万户家庭供电。日本在福岛县的岩木建立了一座以废塑料作燃料的热电厂，日处理废塑料200吨，发电能力25兆千瓦，向1万个家庭供电。

我国垃圾“资源”也十分丰富，全国每年产生垃圾1亿多吨，年增长速度达10％。我国垃圾发电工业已经起步，利用城市垃圾发电也已列入各大城市的议事日程。不少大中城市已开展垃圾发电。

深圳市在10年前已率先在国内开展垃圾发电，有2台饱和蒸汽垃圾焚烧锅炉，日焚烧垃圾400吨，发电能力3兆瓦；杭州市已引进国外设备，将建成“垃圾沼气田”发电厂；而珠海将使用我国自行设计的垃圾焚烧炉，日处理垃圾500吨。

知识点

生物降解作用

生物降解是指微生物把有机物质转化成为简单无机物的现象。自然界中各种生物的排泄物及死体经微生物的分解作用转化为简单无机物。微生物还可降解人工合成有机化合物。如通过氧化作用，把艾氏剂转化为狄氏剂；通过还原作用，把含硝基的除虫剂还原为胺；芳香基的环裂现象也是微生物降解作用常见的一种反应。

微生物降解作用使得生命元素的循环往复成为可能，使各种复杂的有机化合物得到降解，从而保持生态系统的良性循环。

可回收垃圾包括纸类、金属、塑料、玻璃等，通过综合处理回收利用，可以减少污染，节省资源。如每回收1吨废纸可造好纸850公斤，节省木材300公斤，比等量生产减少污染74％；每回收1吨塑料饮料瓶可获得0．7吨二级原料；每回收1吨废钢铁可炼好钢0．9吨，比用矿石冶炼节约成本47％，减少空气污染75％，减少97％的水污染和固体废物。

厨房垃圾包括剩菜剩饭、骨头、菜根菜叶等食品类废物，经生物技术就地处理堆肥，每吨可生产0．3吨有机肥料。

有害垃圾包括废电池、废日光灯管、废水银温度计、过期药品等，这些垃圾需要特殊安全处理。

其他垃圾包括除上述几类垃圾之外的砖瓦陶瓷、渣土、卫生间废纸等难以回收的废弃物，采取卫生填埋可有效减少对地下水、地表水、土壤及空气的污染。

有专家说，垃圾是地球上唯一在增长的资源，也是放错了地方的资源。我们也常说要“变废为宝”。但是如果没有各种垃圾资源化利用的应用技术，垃圾还是垃圾，从来也不会自动成为“宝”。20世纪80年代以来，我国垃圾生产能源和回收再利用技术得到迅速发展。1吨废玻璃经机械化工艺处理后可生产出2万只啤酒瓶或相当于1个蓝球场面积的窗玻璃；废塑料经回收利用后，可以变成原油，再从中提炼出柴油、汽油；约占城市生活垃圾总量65%-70%的厨余、果皮垃圾则可动用生化技术和专门的机器“吃进”，利用微生物发酵原理，在24小时内就可将垃圾就地变成颗粒型或粉状的肥料或饲料，供公共绿地使用或供市民家庭养花。

垃圾中可利用部分成为循环再生资源后，剩下的废物如何最终处置？怎样防止二次污染，让垃圾寿终正寝、安静无害地进入“坟墓”？这些问题将随着科学技术的发展和先进工艺的采用而逐步得到解答。

焚烧是一种城市垃圾的高温处理工艺，在850-1000摄氏度的焚烧炉炉膛内，垃圾通过燃烧，其中的化学活性成分被充分氧化，留下的无机组分成为熔渣被排出，在此过程中垃圾的体积得到缩减，其易腐的性质得到了充分的改变。一般而言，垃圾在焚烧时将依次经历脱水、脱气、起燃、燃烧、熄火等几个步骤。

利用微生物降解城市有机固体废物的方法称为生物处理法，一般又称堆肥法。根据处理过程中起作用的微生物对氧气要求的不同，有机废物处理可分为好氧堆肥法(高温堆肥)和厌氧堆肥法两种。

城市生活垃圾中因含有一定量的有机质，经自然界广泛分布、种类繁多的微生物作用，通过生物化学变化，能将不稳定的有机物转化为较稳定的腐殖质。城市垃圾制成堆肥，实际是一种古老而实用的方法，也是我国和一些发展中国家传统处理和利用城市垃圾的方式。

土地填埋是从传统的堆放和填地处理发展起来的一项城市生活垃圾最终处理技术，其实质是将垃圾铺成一定厚度的薄层，加以压实，并覆盖土壤。城市生活垃圾填埋后，其中的有机易生物降解物质在厌氧条件下产生大量的甲烷气体，将其收集后，可用于发电或供热，使废物得以资源化利用，同时又可避免过度积聚带来的潜在危害。

五小队介绍的是：城市生活垃圾处理的前景。

我国对城市生活垃圾的重视程度已越来越高。1999年11月12日至13日，中国生态经济学会区域生态经济专业委员会和中国包装协会等还在京联合组织召开了首届“中国城市生活垃圾态势与对策学术研讨会”。

城市生活垃圾问题一向是人们无法回避又令政策部门颇为头痛的问题。那么，有没有办法既可以减少政府投资又可以变废为宝呢？垃圾处理的产业化，也许是解决这一问题的不错方法。垃圾产业在国外是非常赚钱的行业。我国的广州市早在1996年已着手推进垃圾处理的产业化，目前正在迅速发展，并大大领先于全国绝大部分城市。预计至2010年广州城市生活垃圾收运、处理将全面走向市场化。目前，广州正计划兴建生活垃圾回收处理中心，将垃圾分类收集、科学分解和再生利用工厂连成一体。垃圾产业的兴起告诉人们：垃圾不是一文不值的东西，而是资源、财富、宝藏。

要想使城市生活垃圾在数量上得到控制，就必须先改变人们的一些旧的生活习惯。例如，近年来城市生活垃圾的增加很大一部分来自废弃包装物的增加。对此，国外许多国家均制定专门的法律条文进行限制，并提出了“零包装”的概念。“零包装”并不是不要包装，而是简化、减少包装，同时使用可利用、可降解的包装材料。有关专家指出，根据国外一些先进管理经验和我国的现状，制定包装管理办法已势在必行。比如，调整税收政策来提倡简装，限制过度包装。另外，通过“产品责任”立法等措施强化企业的环保意识，从源头上减少垃圾的产生量。德国的《循环经济和垃圾管理法》中关于“产品责任”的规定就是很好的借鉴

生活垃圾处理专指垃圾中由居民排弃的各种废弃物（不包括市政设施与修建垃圾）的处理，包括为了运输、回收利用所进行的加工过程。处理的目的是使垃圾的形态和组成更适于处置要求。例如为了便于运输和减少费用，常进行压缩处理；为了回收有用物质，常需加以破碎处理和分选处理。如果采用焚烧或土地填埋作最终处置方法，也需对垃圾先作适当的破碎、分选等处理，使处置更为有效。

生活垃圾的处理应遵循减量化、资源化、无害化的原则，目前主要有填埋、堆肥及焚烧三种处理方法。

1、填埋处理法。填埋法是指利用天然地形或人工构造，形成一定空间，将垃圾填充、压实、覆盖达到储存的目的。垃圾填埋处理具有投资小、运行费用低、操作设备简单、可以处理多种类型的垃圾等特点。目前垃圾填埋处理的比例超过85%。但由于目前的生活垃圾仍然未实行分类分拣，填埋处理的对象多为混合垃圾，因此填埋法存在以下问题：混合垃圾中的大部分可回收物、可焚烧物或可堆肥物等被一并填埋，不能再生利用，资源利用率低；混合垃圾渗出液会污染地下水及土壤，处理成本高；垃圾堆放产生的臭气严重影响周边环境的空气质量，大多数垃圾填埋场产生的填埋气体直接排入大气，即污染环境、浪费资源又造成安全隐患，目前能够对填埋气体进行资源化利用的填埋场不足3%；混合垃圾大量占用填埋场的空间资源，导致填埋场占地面积大，消耗大量土地资源；填埋场处理能力有限，服务期满后仍需投资建设新的填埋场。

2、堆肥处理法。堆肥法是利用自然界广泛分布的细菌、真菌和放射菌等微生物的新陈代谢作用，在适宜的水分、通气条件下，进行微生物的自身繁殖，从而将可生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化。目前堆肥处理主要采用静态通风好氧发酵技术。堆肥技术适合于易腐烂、有机物质含量较高的垃圾处理，具有工艺简单，使用机械设备少，投资少，运行费用低，操作简单等特点。利用生活垃圾堆肥在我国已有较长时期，但存在如下问题：不能处理不可腐烂的有机物和无机物，垃圾中石块、金属、玻璃、塑料等不可降解部分必须分拣出来，另行处理，分选工艺复杂，费用高，因此减容、减量及无害化程度低；堆肥周期长，卫生条件差；堆肥处理后产生的肥料肥效低、成本高，与化肥比，销售困难、经济效益差；许多有毒、有害物质会进入堆肥，农田长期大量使用堆肥，可能会造成潜在污染。

3、焚烧处理法。焚烧法是一种高温热处理技术，即以一定的过剩空气量与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化燃烧反应，废物中的有毒物质在高温下氧化、热解而被破坏，是一种可同时实现废物无害化、减量化、资源化的处理技术。焚烧法具有厂址选择灵活，占地面积小，处理量大，处理速度快。减容减量性好（减重一般达70%，减容一般达90%。）无害化彻底，可回收能源等特点，因此是世界各发达国家普遍采用的一种垃圾处理技术。近年来焚烧法在我国得到迅速发展，但应用并不普遍，主要存在如下问题：建设焚烧厂投资大，建成后运行成本高；混合生活垃圾成分复杂，燃烧的效率低，焚烧尾气污染严重；混合垃圾中餐厨类垃圾含盐量较高，烟气中的氯化氢会腐蚀焚烧炉，增加烟气处理的难度和污染控制成本。

三、生活垃圾的处理与回收利用的对策

如何有效地对其进行处理和回收利用，已成为各级政府和普通百姓关注的热点问题之一。

1、大力进行科普宣传，提高农民环保意识

尽管江苏近年来经济发展相对较为迅速，人民素质有了一定提高,但还有相当一部分人受传统生活方式的影响，思想观念的更新远未跟上生活水平的日益提高程度，环境意识较为淡薄，价值观念滞后，生态意识淡薄，是思想认识障碍的深层原因。群众中“产品高价、资源低价、环境无价”的旧观念仍然根深蒂固，许多地方政府在实践中很难正确处理全局的、长远的生态效益和局部的、短期的经济利益之间的关系。要通过多种宣传媒介，以通俗易懂的方式，宣传环境科普知识，让广大人民认清生活垃圾造成环境污染、生态恶化等后果的严重性和长期性。同时政府要积极创造条件举办各种培训、讲习和辅导班，组织有关人员到生活垃圾处理典型示范点参观学习，逐步提高广大干部群众的环境与资源意识，让农民自觉的避免产生废弃物，拒绝使用不必要的一次性塑料制品，尽可能循环利用各种物资。使保护环境、拒绝污染成为领导和群众的共识和自觉行动。所以，目前加大科普宣传力度，使农村干部群众对生活垃圾方面的知识及其污染的危害性有一个清楚的认识尤为重要。

2、全面推广分类回收,实现废物利用最大化

由于人们生活节奏的加快和生活水平的提高，每年递增的垃圾多为可回收物，可以说有2/3以上的废弃物是能回收利用的，即将垃圾相对集中，由专人将垃圾中可利用的塑料、玻璃、橡胶等拣出回收或利用，同时将废旧电池、农药瓶、发胶罐、摩丝罐等有毒有害的物品挑出来，交政府有关部门统一处理，其余的有机垃圾，可以通过快速发酵的方式，转化为肥料回归农田。这样做将大大降低垃圾总量和体积，减少垃圾转运中耗费的人力和物力，及过多的垃圾堆放对环境造成的污染，减少了相关部门清运和处理垃圾的负担，延长了造价昂贵的垃圾处理场的使用寿命。实现垃圾从源头分类，资源回收将大有可为。然而，实现垃圾从源头分类是一项系统工程，必须由政府下定决心来组织领导，群众的参与和企业的支持，三者结合才能办成。

3、实行“排污者付费、治理者收费”的收费制度

目前我国尚没有制订关于生活垃圾的专门法律及行政法规，但一些条例中有相关的规定。例如，国家“十五”计划纲要指出，要推行垃圾无害化处理与危险废弃物集中处理，推行清洁生产，全面推行污水和垃圾处理收费制度。收取生活垃圾处理费已有一部分意见出台，北京、天津等城市已经开始征收生活垃圾处理费，实行垃圾计量制。在各单位及各家各户交纳一定数量的基本清洁费、卫生费的基础上，按照每个单位或每户垃圾产出量的多少来负担垃圾处理费用。其好处就是打破了目前垃圾处理的“大锅饭”，从而迫使人们认识到“多产垃圾就要多掏钱”。要想减少这方面的开支，就要想尽办法减少垃圾量，进而达到保护环境，减少污染之目的，从而在一定程度上减少垃圾量。虽然征收垃圾处理费可能不能完全满足处理投资，但至少能解决部分问题，这也是控制农民随意排污的一种手段。这样既能促进垃圾处理产业化发展，又能减轻政府的财政压力。

由于对垃圾的处理需要有一定的人力、物力和财力的支持，各地由于经济发展的差别能够对垃圾的处理程度就有很大不同。因此各地区要根据自身的情况量力而行，选择合适的垃圾处理方法，减少生活垃圾对社会生态环境的进一步破坏。解决好这一问题，需要政府、企业和人民的全面参与和支持，从源头和末端全方位加以控制，最终使我们的社会有一个清洁的环境，从而实现社会的可持续发展。

在意大利罗马城郊，有一个“吃”垃圾的工厂，承担着全市垃圾的处理工作。它用巨型磁铁吸出金属，加工成各种各样的金属原料，用风机扬出纸张和塑料，分别制成纸浆和再生塑料，用瓜果皮等有机物制取肥料和饲料；最后剩下来的垃圾，还可用作燃料。

据统计，垃圾里大约含有31％的可燃物，包括木块、木屑、下水道淤泥、废油等有机场，都可以重新利用。

垃圾在坑道里腐烂发酵，生成沼气等可燃性气体，都可以通过管道供生产和生活使用。还可以把可燃性垃圾经过发酵、粉碎、压块成型，制成固体燃料，它的发热量比木材要高一倍。加工2400万吨垃圾，制成1300万吨“垃圾燃料块”，可代替500万吨石油；也可用来发电。

垃圾发电是把生物垃圾、废木料等有机物送进特制的“垃圾锅炉”，用燃烧加热锅炉里的水，再通过锅炉产生的蒸气推动涡轮发电机发电。1993年，我国在深圳建成的首座垃圾电站，每年可发电305万千瓦小时。

我国已在无锡和沈阳等地建成了这样的“吃”垃圾工厂，使垃圾变成了有价值的能源和商品。

提案中，罗霞还建议加强垃圾分类回收利用体系建设，扶持垃圾回收利用的下游产业，鼓励民营企业参加城市垃圾资源化产业化的发展，将垃圾“变废为宝”，从源头上减少垃圾的产生，造福社会，减少二次污染；加快废旧物资回收收集和处理设施设备的建设，建设如餐厨处理厂、可回收物分解中心、建筑垃圾处理场等在内的垃圾分类处理机构；应保障设施设备运行和人员经费，确保垃圾分类收集和处理工作的正常运行。同时，通过建立垃圾分类监管约束机制来加强垃圾分类工作的监督管理，把垃圾分类处理和回收逐步纳入各级政府工作的重要考核内容，定期进行检查考核，奖励那些对垃圾分类做得好的单位、社区和个人。加大宣传力度，提高全民对垃圾分类回收的认知度和参与度。

1、垃圾再生法：垃圾经分类后，对其中可直接利用的物质进行再回用。如：废弃的玻璃、塑料、金属、纸张书报、木材废布、废油等。

2、垃圾堆肥法：依据传统的农业积肥原理，利用有机垃圾和土壤中的微生物将垃圾转化为有机肥料，用于改良土壤。

3、垃圾生物降解法：运用具有多功能高降解能力的多种菌群，对垃圾中的有机物和无机物加快分解，使其变费为宝、物尽其用。

扩展资料：

焚烧处理设施占地较省，稳定化迅速，减量效果明显，生活垃圾臭味控制相对容易，焚烧余热可以利用。焚烧处理技术较复杂，对运行操作人员素质和运行监管水平要求较高，建设投资和运行成本较高。

卫生填埋占用土地较多，臭气不容易控制，渗滤液处理难度较高，生活垃圾稳定化周期较长，生活垃圾处理可持续性较差，环境风险影响时间长。卫生填埋场填满封场后需进行长期维护，以及重新选址和占用新的土地。

参考资料来源：百度百科-生活垃圾处理